Cercle de Mohr pour la contrainte 3D

Le cycle d'Otto idéal est un modèle thermodynamique pour les moteurs à allumage commandé. Il se compose de quatre transformations réversibles : compression isentropique (1-2), apport de chaleur isochore (2-3), détente isentropique (3-4) et rejet de chaleur isochore (4-1). Ce cycle constitue le fondement théorique de l'analyse des performances des moteurs à essence, en considérant un gaz parfait comme fluide de travail.

Ce procédé de liquéfaction de gaz, mis au point par Raoul Pictet, liquéfie un gaz en utilisant une série d'autres gaz dont le point d'ébullition s'abaisse progressivement. Le premier gaz est liquéfié sous pression à température ambiante. Son évaporation sert ensuite à refroidir et liquéfier un second gaz, plus volatil, qui à son tour refroidit et liquéfie le gaz cible, créant ainsi une cascade d'étapes de refroidissement.

La vitesse de détonation (VoD) est la vitesse à laquelle l'onde de choc se propage dans un explosif en détonation. C'est un paramètre essentiel de la performance et de la puissance d'un explosif, permettant de distinguer les explosifs puissants des explosifs de faible puissance. La VoD est une propriété caractéristique influencée par la densité, la granulométrie et le confinement, et peut atteindre des valeurs typiques de plusieurs milliers de mètres par seconde pour les explosifs puissants.

L'épaississement par cisaillement, ou dilatance, est un comportement non newtonien où la viscosité augmente avec la vitesse de contrainte de cisaillement. Un exemple classique est une suspension d'amidon de maïs dans l'eau (oobleck), qui semble liquide lorsqu'on l'agite lentement, mais devient presque solide lorsqu'on la frappe ou l'agite rapidement. Ce phénomène est dû au blocage des particules en suspension sous un cisaillement élevé.

Cette formule fondamentale relie la quantité thermodynamique macroscopique d'entropie (S) au nombre d'arrangements microscopiques possibles, ou micro-états (W), correspondant à l'état macroscopique du système. L'équation [latex]S = k_B \ln W[/latex] révèle que l'entropie est une mesure du désordre statistique ou du hasard. La constante [latex]k_B[/latex] est la constante de Boltzmann, qui relie l'énergie au niveau des particules à la température.

La sublimation, transition de phase directe du solide au gaz, se produit à des températures et des pressions inférieures au point triple d'une substance. Le point triple est l'état thermodynamique unique où les phases solide, liquide et gazeuse peuvent coexister à l'équilibre. Sur un diagramme de phases, la courbe de sublimation sépare les phases solide et gazeuse, partant de l'origine et se terminant au point triple.

Le cercle de Mohr est une représentation graphique bidimensionnelle du tenseur des contraintes de Cauchy. Il visualise la transformation de la contrainte normale ([latex]\sigma_n[/latex]) et de la contrainte de cisaillement ([latex]\tau_n[/latex]) sur un plan arbitrairement orienté en un point. L'abscisse de chaque point du cercle est la contrainte normale et l'ordonnée est la contrainte de cisaillement, ce qui permet de déterminer facilement les contraintes principales.

Le nombre de Reynolds ([latex]\text{Re}[/latex]) est une quantité sans dimension en mécanique des fluides utilisée pour prédire les schémas d'écoulement en représentant le rapport entre les forces inertielles et les forces visqueuses. Les nombres de Reynolds faibles caractérisent un écoulement laminaire lisse et ordonné, tandis que les nombres de Reynolds élevés indiquent un écoulement turbulent chaotique et rempli de tourbillons. Il est essentiel pour déterminer le comportement dynamique d'un fluide et pour dimensionner les expériences.

Les champs électromagnétiques peuvent transporter de l'impulsion. La densité d'impulsion du champ électromagnétique est donnée par le vecteur de Poynting [latex]\vec{S}[/latex] divisé par la vitesse de la lumière au carré, [latex]\vec{g} = \vec{S}/c^2 = (\vec{E} \times \vec{B})/(\mu_0 c^2)[/latex]. Pour que la quantité de mouvement soit conservée dans un système de particules chargées et de champs, la quantité de mouvement des champs doit être incluse en plus de la quantité de mouvement mécanique des particules.

Le nombre de Mach (M) est une grandeur sans dimension représentant le rapport entre la vitesse de l'écoulement au-delà d'une limite et la vitesse locale du son : [latex]M = v/a[/latex], où v est la vitesse de l'écoulement et a la vitesse du son. C'est le principal indicateur des effets de compressibilité. Lorsque le nombre de Mach approche et dépasse 1, la densité de l'air change de manière significative, ce qui modifie les forces aérodynamiques.

Le moteur à induction à courant alternatif fonctionne selon le principe d'un champ magnétique tournant généré par le stator. Ce champ est créé par l'application de courants alternatifs polyphasés aux enroulements du stator répartis spatialement. Le champ tournant induit des courants dans les conducteurs du rotor (par exemple, une cage d'écureuil), créant ainsi un champ magnétique opposé. L'interaction entre ces champs produit le couple de rotation.